BMW 318 M42B18 升級2.1升計畫
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引擎本體修改
為了配合使用較大的活塞,並且依據新的肚內組合調整汽缸壓縮比,引擎本體內的氣缸內徑以及氣缸平面需要做調整。
修改氣缸內徑
M42引擎的缸徑(Bore)84.00mm,我設計目標是86.40mm。要達成這個目標,必須要擴缸2.40mm,也就是缸壁要磨掉1.20mm。
修改汽缸平面
燃燒室的體積可以分為3部分,(1)汽缸蓋的碗狀部位(2)汽缸墊片內徑的體積、及(3)活塞上部凹槽體積。
壓縮比的計算,就是用(活塞在上死點時氣缸體積)/(活塞位於最下點時氣缸體積)得到。
要減少燃燒室體積,可以藉由使用較薄的汽缸床墊片、研磨汽缸平面、研磨汽缸蓋平面、使用凸頂活塞等方式進行調整。
要增加燃燒室體積,可藉由使用較厚汽缸床墊片、使用凹頂活塞等方式進行調整。
以上方法,以調整活塞為最佳、改變墊片厚度次之、研磨引擎本體及汽缸蓋為最後選擇。
調整經過
雖然網路上都有數據,但我發現數據和我實際測量的有些許不同,所以我決定採一步一步邊進行,邊測量檢驗的方式來進行,避免出來的東西無法使用。由於材料取得並不容易,還是小心為上。
我的引擎本體修改,分兩次來進行。我先送去士林華齡街配合多年的老店擴缸,很快的,就已經研磨並且拋光好了,老闆還特別幫我整顆本體放去藥水裡面用超音波機器洗得超乾淨。取貨前用老闆的螺旋測微器測量一下,86.40mm,完美。
把引擎本體帶回車庫後,依照設計,把曲軸、135mm連桿,以及240原廠86.365mm的活塞放入引擎本體當中,先旋轉曲軸,確認每缸活塞上到上死點時,活塞平面與汽缸平面之間的高度差。
依據高度差+汽缸蓋體積可算出燃燒室的體積,接著算出汽缸的壓縮比,然後再算出為了達成1:10的目標壓縮比,應該要減少(增加)多少體積。
我設計的M42 2.1升引擎,目標的壓縮比在1:10。為了達到這個目標,需要調整燃燒室的大小。
由於我的活塞已經固定形式了,所以就靠調整墊片厚度配合研磨一部分汽缸平面來調整,最後壓縮比設定目標在1:10。確定需要研磨的厚度之後,我又再把引擎本體送往華齡街施工。這樣分兩次的方式雖然要跑兩趟,但分階段確定是比較保險的作法。
說到這邊,各位可能很好奇為何我的壓縮比訂在1:10,而不是藉這次機會提升到性能趨向的高壓縮比?原因有二:因為我要通勤用,需考量耐用性及經濟性(吃95汽油),再來是萬一未來欲求不滿的時候,1:10的壓縮比適合直接加上機械增壓。所以我做這個決定算是深思熟慮後,進可攻、退可守的決定。
曲軸修改
M42B18和M47D20的大小波斯共用,代表M47的曲軸能夠放進M42的引擎本體內,但並不代表能夠直接使用。
如果將M42和M47的曲軸排開比較,除了M47的斧頭和小波斯端比較長外,固定曲軸pulley的鼻子也有不同。為了要讓M42的曲軸pulley以及齒輪能夠裝到M47曲軸上,M47曲軸的鼻部需要修改。
首先,因為正時鍊條固定輪的位置不同,所以固定齒輪的半月片位置要做調整,必須往內移動1公分。
至此,引擎本體以及曲軸的修改就告一段落了,接下來要進行曲軸和活塞的組裝..........
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